铁氧化物-草酸体系中典型有机污染物的光化学降解

摘要

本文模拟自然界中固有的铁氧化物-草酸络合物光化学反应体系，以偶氮染料橙黄Ⅰ和有机氯农药敌草隆为模型化合物，研究铁氧化物催化有机污染物光化学降解的机理及影响降解效果的主要因素。为揭示微污染有机物在自然环境中的环境行为及其表面地球化学行为提供依据，为自然环境中有机微污染的有效控制提供方法。 研究了铁氧化物在不同草酸初始浓度条件下光化学催化降解敌草隆的效果。 本文模拟自然界中固有的铁氧化物-草酸络合物光化学体系；铁氧化物的晶体结构与草酸初始浓度为关键因素。探讨了反应体系的光化学机理，提出了铁氧化物-草酸体同时存在着多相光催化反应、多相光Fenton反应和均相光Fenton反应。

目录

文摘

英文文摘

资助项目

第一章绪论

1.1前言

1.2国内外消除有机有毒污染物的研究进展

1.2.1有机有毒污染物消除的研究现状

1.2.2自然界中有机有毒污染物的消除

1.3影响光氧化降解的因素

1.3.1有机物浓度的影响

1.3.2氧气浓度的影响

1.3.3 pH值的影响

1.3.4温度的影响

1.3.5铁氧化物与有机酸的配比

1.3.6光与光强

1.4本文主要研究内容及意义

1.4.1研究内容

1.4.2拟解决的关键问题

1.4.3拟采取的技术路线

1.4.4本研究的意义

第二章实验研究和分析方法

2.1实验材料与化学试剂

2.2实验常用仪器设备

2.3铁氧化物的制备

2.4铁氧化物的表征

2.4.1晶型分析

2.4.2比表面积及孔径分析

2.4.3扫描电镜分析

2.4.4傅立叶红外分析

2.4.5 X射线光电子能谱分析

2.5光化学催化反应装置

2.6分析方法

2.6.1橙黄Ⅰ浓度的检测

2.6.2敌草隆浓度的检测

2.6.3 Fe2+和总Fe量的检测

2.6.4氯离子浓度的检测

2.6.5草酸浓度的检测

2.6.6 TOC含量的测定

第三章催化剂的表征

3.1光催化剂的表征结果

3.1.1 XRD表征

3.1.2比表面积及孔径分布

3.1.3 SEM分析

3.1.4 FTIR和XPS分析

3.2小结

第四章橙黄Ⅰ在铁氧化物表面上的吸附研究

4.1实验结果与讨论

4.1.1不同催化剂对橙黄Ⅰ吸附的影响

4.1.2初始pH值对吸附的影响

4.2小结

第五章铁氧化物-草酸系统中橙黄Ⅰ的光化学降解

5.1实验材料

5.2结果与讨论

5.2.1不同初始催化剂投入量对光化学降解橙黄Ⅰ的影响

5.2.2不同铁氧化物对光化学降解橙黄Ⅰ的影响

5.2.3不同初始草酸浓度对光化学降解橙黄Ⅰ的影响

5.2.4初始pH对光化学降解橙黄Ⅰ的影响

5.2.5橙黄Ⅰ的初始浓度对光化学降解的影响

5.3小结

第六章铁氧化物-草酸体系中敌草隆的光化学降解

6.1实验材料

6.2实验结果与讨论

6.2.1不同催化剂对光化学降解敌草隆的影响

6.2.2不同初始草酸浓度对光化学降解的影响

6.2.3反应中草酸浓度的变化

6.2.4 Fe2+和总Fe在反应液中的变化

6.2.5敌草隆的矿化和终产物

6.3小结

第七章反应体系的光化学机理

7.1光催化机理

7.2多相光Fenton机理

7.3均相光Fenton机理

7.4小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文